水循環經濟理論探索

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本文作者：張玉山1，2李繼清3姜旭新1作者單位：1新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局2國務院南水北調工程建設委員會辦公室3華北電力大學可再生能源學院

水資源循環經濟的利用尺度

水資源循環經濟的利用尺度有3種:小循環、中循環和大循環(或稱微觀層面、中觀層面和宏觀層面)［10］。

1小循環

小循環也即微觀層面，一是指在企業內部，按照清潔生產的理念，采用新工藝和新技術，將單位產品的水資源消耗量和污水排放量限定在先進標準許可的范圍之內，盡可能做到零排放或無害排放，如火電廠冷卻用水經過降溫后再次循環使用，造紙、煤化工廢水經過深度處理后的循環使用;二是在家庭生活用水和洗浴用水等方面，使用節水器具，盡可能做到一水多用，如洗菜之水用于澆花，洗衣之水用于沖廁等，降低耗用水量。

2中循環

中循環也即中觀層面，主要是指在同一區域的工業生態園區內，不同企業或產業間的水資源再生循環利用，降低耗用水量和污水排放量。如利用技術手段開展水資源梯級循環利用，把上游企業產生的廢水轉化為下游企業的用水，或把一種產業的廢水變為另一種產業的用水，實現水資源在不同企業之間或不同產業之間的充分利用，建立工業生態園區內以二次水資源的再利用和再循環為重要組成部分的循環經濟產業體系。

3大循環

大循環也即宏觀層面，是以整個社會的水資源循環利用為著眼點，構筑包括生產、生活領域的整個社會的節約用水、高效用水，盡可能做到水資源利用的低消耗和廢水排放的低污染，從而實現水資源經濟效益、社會效益和生態效益的最大化。如工業和城鎮生活等廢水經過處理后可作為灌溉或生態環境用水;采用技術和管理手段節約的灌溉用水可用作工業和生活用水;豐水期的水量可留蓄到枯水期使用;某一區域的多余水資源可以調配到其他水資源匱乏地區使用。中循環包含小循環，大循環包含中循環和小循環。水資源循環經濟是3種尺度(3個層面)水資源利用的有機結合和集成，此為水資源可持續利用、生態環境可持續發展的前提和基礎。

水資源循環經濟的利用模式

1廢污水資源化

2010年，全國城鎮供水總量為713．9億m3［11］，廢污水排放總量為617．3億t［12］，廢污水排放量約占城市供水量的85%左右，但廢污水處理率僅為76．9%［13］，與發達國家(如美國、瑞士、荷蘭等)的90%相比，還有一定的差距。這些廢污水具有穩定的來源，也有穩定的再利用市場，如按不同標準處理后的中水可代替新水用于道路清潔、生態環境、基建施工、設備冷卻、農業灌溉、工業用水及其他可接受其水質標準的用水。因此，廢污水是城市潛在的第二大水源，必須循環利用。

2雨水資源化

雨水資源化是人類將大氣降水高效利用的一種途徑。這種途徑在水資源短缺的干旱地區尤為重要，它對解決人畜飲水和農業灌溉以及城市生態環境建設起著重要的作用。在農業利用方面，一般采取就地攔蓄入滲、覆蓋抑制蒸發和雨水富集疊加等方式;在城市雨水收集方面，一般采取屋頂雨水集流、地面雨水集流、路面雨水集流和巖石雨水集流等方式［1］。

3海水淡化

海水淡化是利用海水脫鹽技術生產淡水，是水資源利用的開源增量技術之一，多用于沿海(島嶼)居民飲用水和工業鍋爐補水。目前常用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法和反滲透法。目前，全球海水淡化量約3500萬m3/d，其中80%作為飲用水;我國已建海水淡化規模達80萬m3/d，其中河北曹妃甸5萬m3/d的反滲透海水淡化工程為國內最大。目前，海水淡化成本還比較高，長期飲用對身體健康可能還有一定的影響，且對生態環境也存在不利的影響，故今后應在這些方面作進一步的研究，使其成為我國沿海(島嶼)地區解決缺水問題的重要選擇之一。

4節約用水

2010年，全國農業用水消耗量2342.0億m3，約占全國用水消耗總量3182．2億m3的73．6%［14］;2011年，全國農業灌溉用水有效利用系數為0．51，與發達國家的0．70～0．80相比，差距很大，可見我國農業灌溉方面節水潛力相當可觀。2010年，我國萬元工業增加值用水量105m3［13］，是發達國家的2倍多，亦仍具有一定的節水空間。生活用水方面，通過提高人們的節水意識、更換改造老化的給水管網和用水器具等各種軟硬件措施，減低生活用水的人為浪費和漏水損失，充分挖掘節水的潛力。

5清潔生產

清潔生產是指將綜合預防的生態環境保護策略持續應用于水資源開發和利用中，以期減少對人類、生態和環境的風險。其本質就是廢污水減量化，降低污染物排放，減少用水量，其途徑就是重復用水、循環用水，提高水資源的利用率。2010年，全國工業用水重復利用率約為60%，與世界先進水平的90%～95%相比，還有不少的差距。據文獻［15］，到2015年，全國萬元工業增加值用水量比2010年下降30%以上，這意味著傳統工業生產必須改進工藝和流程，加強重復用水和循環用水力度，提高工業用水重復利用率和水資源利用效率，做到清潔生產，大力降低廢污水排放量。

6跨區域(流域)調水

跨區域(流域)調水是指將水資源通過調水工程從某一區域(流域)輸送到另一區域(流域)，以期達到水資源的高效配置，實現經濟社會和生態環境的可持續發展。我國水資源總體來說是南多北少，2002年底開工建設的南水北調工程，東、中、西三線規劃總調水量448億m3，通水后可增加北方水資源的供給，有效緩解北方地區的水資源短缺，增強北方地區的水資源承載能力，逐步恢復和改善生態環境，促進北方地區經濟、社會的發展和城市化進程，每年將增加工農業產值500億元。